リチウム電池BMSが安全を確保し,爆発を防ぐ方法

リチウムイオン電池管理システム (BMS) は,爆発や熱脱出を防ぐための多レベル安全メカニズムを通じて,安全な電池運用を保証します.基本機能と実施原則は以下のとおりです.:

I.リアルタイムモニタリングとパラメータ保護

BMSは,電池が安全な範囲内で動作することを保証し,電圧,電流,温度などの主要なパラメータを継続的に監視します.

1圧力の監視

• 超電圧 (>4.2V) や低電圧 (<3.0V) を防ぐためにモノメア電圧のリアルタイムモニタリング.例えば,BMSは,ユニット電圧が3を超えると充電回路を強制的に切断します.75V (レベル1過剰充電) または3.90V (レベル2の過剰充電)

• 単一の電圧差を軽減し,電圧不一致による局所的な過充電または過放電を避けるための均衡管理技術 (受動/アクティブ)

2. 現行制限

• 充電/放電電流の限界値を設定します (例えば,充電過電警告のために1.0C,放電過電のために2.0C) 限界を超えると回路を切断します

• 短回路保護装置は MOSチューブを通る電流を ミリ秒以内に切断し 高電流による熱流失を防ぐ

3温度管理

• 温度センサーは,電池の温度をリアルタイムにモニターします. 作業範囲は通常 -20°C~60°Cです. 温度センサーは,電池の温度をリアルタイムにモニターします.動作範囲は通常 -20°C~60°C.
• 異常気温 (例えば>60°C) は電解液の分解や熱流出を防ぐために電力を切断したり,停止させたりする

II. 多レベル保護メカニズム

BMSは,リスクに対処するために,段階的なエスカレーションを伴う層次的な保護戦略を使用します.

1オーバーチャージ保護

• 充電電圧は3つの応答レベルに分かれます. 3.65Vに達すると充電を停止し, 3.75Vで強制切断し,手動介入まで3.90Vでシステムをロックします.

• 単一の電池の過充電を避けるための電圧均衡,例えば抵抗性エネルギー消耗による受動均衡,低電圧電池へのエネルギーを転送するためのアクティブ均衡

2過剰放出防止

• 放電電圧が2.5V以下になると放電を停止し,極端な場合には (例えば2.0V) 強制的に切断し,再充電メカニズムを起動する.
• 負電極の銅ホイルの溶解とリチウムデンドリットの成長を避ける,内部ショートサーキットを防ぐ

3超電流および短回路保護

• 動的に調節可能な電流の限界値が,二重のハードウェア (ファイューズ) とソフトウェア (MOSチューブ制御) の保護と組み合わせられる.

• BMSはショート回路の場合100ms以内に回路を切断し,瞬間の高電流 (例えば数千アンペア) の電池への影響を抑制する.

III. 熱脱出防止と故障解決

1.熱力脱出警告

• 電解液分解前のガスの圧力の急上昇など,熱の脱出のリスクは,温度と電圧の変化率 (dV/dt) の監視によって予測される.
• 過去のデータ分析と組み合わせると 熱散や欠陥モジュールの隔離を事前に誘発します

2.問題 解決 と 緊急 対応

• BMS は 障害 の 種類 を 記録 し,階層 的 に 処理 する (例えば,単一 ユニット の 過剰 な 差圧,低 SOC)
• 主回路を切断し,深刻な故障 (例えば熱漏電) の場合,通信インターフェースを通じて外部システムに報告する